(57)【要約】【課題】高機能電子機器の部品実装に必須な、誘電率および誘電正接が小さく、寸法安定性と熱的な安定性を有し、かつ、低吸湿性、低熱膨張係数を示す電気絶縁用基材、並びにプリント配線板を提供すること。【解決手段】  ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維と、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）パルプと、ガラス繊維とを含有する電気絶縁用基材であり、前記のポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維と、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）パルプと、ガラス繊維が、物理的に絡み合って、または、繊維状もしくはパルプ状バインダーによって接着されることにより、形成されてなる電気絶縁用基材であり、この基材を用いたプリプレグとプリント配線板である。【選択図】          なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維と、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）パルプと、ガラス繊維とを含有することを特徴とする電気絶縁用基材。
【請求項２】
前記のポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維と、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）パルプと、ガラス繊維が、物理的に絡み合って、または、繊維状もしくはパルプ状バインダーによって接着されることにより、形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の電気絶縁用基材。
【請求項３】
前記電気絶縁基材のポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維と、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）パルプの配合割合が重量比で１：９〜９：１であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の電気絶縁用基材。
【請求項４】
前記ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）パルプのろ水度が７００ｍｌ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電気絶縁用基材。
【請求項５】
前記ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）パルプの平均繊維長が２．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電気絶縁用基材。
【請求項６】
前記ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）パルプの比表面積が５ｍ２／ｇ以上であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電気絶縁用基材。
【請求項７】
前記繊維状バインダーが、ポリアリレート繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維から選択された少なくとも１種の繊維からなることを特徴とする請求項２乃至６のいずれかに記載の電気絶縁用基材。
【請求項８】
前記パルプ状バインダーが、ポリアリレート繊維より作製したパルプ、ポリプロピレンパルプ、ポリエチレンパルプから選択された少なくとも１種のパルプからなることを特徴とする請求項２乃至６のいずれかに記載の電気絶縁用基材。
【請求項９】
前記電気絶縁用基材におけるガラス繊維の配合量が５〜９５重量％の範囲であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の電気絶縁用基材。
【請求項１０】
前記電気絶縁用基材におけるバインダーの配合量が１〜４０重量％の範囲であることを特徴とする請求項２乃至９のいずれかに記載の電気絶縁用基材。
【請求項１１】
前記電気絶縁用基材の厚さが１０μｍ以上、５００μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の電気絶縁用基材。
【請求項１２】
前記請求項１〜１１のいずれかに記載の電気絶縁用基材に熱硬化性樹脂を含浸し乾燥してなることを特徴とするプリプレグ。
【請求項１３】
絶縁層が請求項１２記載のプリプレグを加熱加圧成形してなることを特徴とするプリント配線板。
【請求項１４】
ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維とポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）パルプとを水中に分散させた後、ガラス繊維を添加し水中分散させ、水分散スラリーを得る工程と、該水分散スラリーを湿式抄紙法による抄紙を行なった後、水分を除去して乾燥させる工程とを含むことを特徴とする電気絶縁用基材の製造方法。
【請求項１５】
ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維とポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）パルプとを水中に分散させた後、ガラス繊維を添加し水中分散させ、さらに繊維状あるいはパルプ状バインダーを添加し水中分散させ、水分散スラリーを得る工程と、該水分散スラリーを湿式抄紙法による抄紙を行なった後、水分を除去して乾燥し、１次シートを得る工程と、該１次シートに加熱加圧処理を施し、バインダー繊維を溶融融着させる工程とを含むことを特徴とする電気絶縁用基材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低吸湿性を有し、電気的特性や熱的特性に優れた電気絶縁用基材とその製造方法、並びに、同電気絶縁用基材を材料としたプリプレグとそのプリプレグで絶縁層を構成したプリント配線板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化、高密度化が進行し、プリント配線板に実装される部品は挿入型から面付け型に替わり、それに伴い、プリント配線板への実装方式も表面実装方式が主流となっている。この表面実装方式において、表面実装されるチップ等の部品とプリント配線板との接続信頼性が大きな問題となる。即ち、両者の熱膨張係数をできるだけ近い値にする必要がある。
【０００３】
また、配線板は誘電率についても考慮すべきである。一般に従来のガラス布基材にエポキシ樹脂を含浸した積層プリント配線板であるＦＲ−４の誘電率は４．７〜５．１程度であり、このように相対的に高い誘電率は隣接する信号回路の電気パルスの伝播速度を遅くするので、過度の信号伝播遅延時間を生じる。高機能になればなるほどプリント配線板内の信号伝播による遅延時間は非常に重要になるので、低い誘電率の積層板材料が必要とされている。
【０００４】
上記の要請から、プリント配線板の基本材料である積層板として、芳香族ポリアミド繊維からなる不織布を基材とした積層板が検討されている。その代表的な一例として、特公平５−６５６４０号公報にはｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維フロックとｍ−フェニレンイソフタルアミドフィブリッドとを混合抄紙後、加熱圧縮処理を施した基材が記載されている。上記基材は、熱膨張係数が小さく高密度実装に適する上、軽量であるため携帯電話等の携帯機器に適している。しかしながら、該基材は吸収性が高く、プリント配線板とした場合、吸湿により基材の誘電率および誘電正接の上昇を伴い電気的な問題を発生している。
【０００５】
また、一般的なプリント配線板の芯材として使用されているガラスクロスは、織物であるために織り目部分が凹凸となっている。このため樹脂含浸させたプリプレグやプリント配線板において、その表面はガラスクロスの凹凸が影響して凹凸を有するものとなる。高密度化、高精細化、ファインパターン化が進むにつれて、その凹凸は電気絶縁性、電気特性等に悪い影響を与えるという問題がある。
【０００６】
また、ガラスクロスは縦糸と横糸を織っているために、織る際のテンションの差が存在し、プリント配線板にした場合、そのテンションの差によって歪みを生じ、接続信頼性等に悪い影響を与える問題がある。
【特許文献１】特公平５−６５６４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、上記のように、高機能電子機器の部品実装に必須な、誘電率および誘電正接が小さく、寸法安定性と熱的な安定性を有し、かつ、低吸湿性、低熱膨張係数を示す電気絶縁用基材、並びにプリント配線板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維と、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）パルプと、ガラス繊維とを含有することを特徴とする電気絶縁用基材である（請求項１）。
また、前記のポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維と、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）パルプと、ガラス繊維が、物理的に絡み合って、または、繊維状もしくはパルプ状バインダーによって接着されることにより、形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の電気絶縁用基材である（請求項２）。
また、前記電気絶縁基材のポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維と、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）パルプの配合割合が重量比で１：９〜９：１であることが好ましい（請求項３）。
更に、前記ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）パルプのろ水度が７００ｍｌ以下であることが好ましい（請求項４）。
前記ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）パルプの平均繊維長が２．０ｍｍ以下であることが好ましく（請求項５）、前記ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）パルプの比表面積が５ｍ２／ｇ以上であることが好ましい（請求項６）。
前記繊維状バインダーが、ポリアリレート繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維から選択された少なくとも１種の繊維からなることが好ましく（請求項７）、また、前記パルプ状バインダーが、ポリアリレート繊維より作製したパルプ、ポリプロピレンパルプ、ポリエチレンパルプから選択された少なくとも１種のパルプからなることが好ましい（請求項８）。
前記電気絶縁用基材におけるガラス繊維の配合量が５〜９５重量％の範囲であることが好ましい（請求項９）。更に、前記電気絶縁用基材におけるバインダーの配合量が１〜４０重量％の範囲であることが好ましい（請求項１０）。なおまた、前記電気絶縁用基材の厚さが１０μｍ以上、５００μｍ以下であることが好ましい（請求項１１）。
【０００９】
本発明のプリプレグは、前記請求項１〜１１のいずれかに記載の電気絶縁用基材に熱硬化性樹脂を含浸し乾燥してなることを特徴とするものである（請求項１２）。
【００１０】
本発明のプリント配線板は、絶縁層が前記プリプレグを加熱加圧成形してなることを特徴とするものである（請求項１３）。なお、本発明のプリント配線板には、前記電気絶縁用基材が複数に積層された多層プリント配線板も包含される。
【００１１】
また、本発明の電気絶縁材用基材の製造方法は、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維とポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）パルプとを水中に分散させた後、ガラス繊維を添加し水中分散させ、水分散スラリーを得る工程と、該水分散スラリーを湿式抄紙法による抄紙を行なった後、水分を除去して乾燥させる工程とを含むことを特徴とする製造方法（請求項１４）、および、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維とポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）パルプを水中に分散させた後、ガラス繊維を添加し水中分散させ、さらに繊維状あるいはパルプ状バインダーを添加し水中分散させ、水分散スラリーを得る工程と、該水分散スラリーを湿式抄紙法による抄紙を行なった後、水分を除去して乾燥し、１次シートを得る工程と、該１次シートに加熱加圧処理を施し、バインダー繊維を溶融融着させる工程とを含むことを特徴とする製造方法（請求項１５）である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維と、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）パルプと、ガラス繊維とを含有することを特徴とする電気絶縁用基材は、吸湿性が低く、誘電率性および誘電正接性が小さく、熱的安定性、低熱膨張係数、寸法安定性にも優れている。また、ガラスクロスと異なり、網目部分が存在しないために、表面平坦性が非常に良い。また、プリプレグや銅張積層板の製造工程において必要とされる十分な強度を有している。プリプレグにした場合、ガラスクロスと異なり網目部分がないので、非常に良好な表面平坦性を有し、ファインパターン化や薄葉化に適している。したがって、本電気絶縁用基材を用いて、高機能電子機器に用いられる、非常に優れた電気絶縁性、はんだ耐熱性、電気特性（低誘電率、低誘電正接）、寸法安定性、低熱膨張係数、高弾性率を有する絶縁用プリント配線板の提供が可能となる。また、安価なガラス繊維の使用により、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維およびポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）パルプおよびバインダーを使用したシートに比べて、ガラス繊維の添加分、ガラス繊維が安価であるために、電気絶縁用基材である一般的な高分子繊維不織布よりも、最終的には安価なプリント配線板の提供が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に於いて用いられるポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維とは（以下ＰＢＯ繊維と称す）、例えば、特開平８−４１７２８号公報などにも記載されているように、現在市販されているスーパー繊維の代表であるポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維の２倍以上の強度と弾性率（２７０ＧＰａ）を持ち、ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維より優れた耐熱性（分解温度６５０℃）、低吸湿性（０．６％）、低誘電性（誘電率３．０／誘電正接０．００１）、負の熱膨張係数（−６ｐｐｍ／℃）等の特性を併せ持つ次世代のスーパー繊維として期待されている。また該繊維はポリベンザゾール重合体のポリリン酸溶液から製造しうることも公知であり、その紡糸方法については、例えば、米国特許５２９６１８５号、米国特許５２９４３９０号があり、水洗乾燥方法についてはＷＯ９４／０４７２６号、熱処理方法については米国特許５２９６１８５号に提案されている。具体的には例えば、東洋紡績株式会社の商品名：ＺＹＬＯＮ（ザイロン）が用いられる。
【００１４】
本発明に於いて用いられるＰＢＯパルプは、ＰＢＯ繊維をフィブリル化したものである。ＰＢＯパルプは、ＰＢＯ繊維の長繊維あるいは数ｍｍ程度の短繊維を用いて、叩解処理によって作製することが出来る。ここで、ＰＢＯパルプの製造手段としては、一般的な叩解機であるボールミル、ビーター、ランペンミル、コーラーガング、ＰＦＩミル、ジョクロミル、ＳＤＲ（シングルディスクリファイナー）、ＤＤＲ（ダブルディスクリファイナー）その他リファイナー等を使用して、ＰＢＯ繊維を叩解処理することによりＰＢＯパルプが得られる。
【００１５】
ＰＢＯパルプの状態として、本発明では、一般的な天然パルプの指標としてのろ水度を用いて表す。ろ水度とは、パルプの水切れの程度を表す指標（数値）であり、繊維の叩解の度合いを示す。ろ水度が小さい程、水切れが悪いことを示し、叩解の度合いが高いことを意味するので、結局パルプ化されていることを示す。
【００１６】
本発明のＰＢＯ繊維をフィブリル化したＰＢＯパルプのろ水度の試験方法はＪＩＳ Ｐ ８１２１に規定されているカナダ標準ろ水度試験方法を採用している。前記方法により測定されたＰＢＯパルプのろ水度は７００ｍｌ以下が好ましい。７００ｍｌより大きいと、フィブリル化が十分でなく、繊維間の十分な絡み合いがえられない。さらに好ましくは、ろ水値は５０ｍｌ以上６００ｍｌ以下である。
【００１７】
ろ水度が５０ｍｌより小さいと、抄造時の水引きが悪くなり、ワイヤー目つまり等の抄造工程に不具合を生じるおそれがある。また、パルプの状態を表す指標として、パルプ状態での繊維長、比表面積がある。ろ水度はパルプの水切れの程度を表す指標（数値）であるために、ＰＢＯ繊維をフィブリル化してＰＢＯパルプを得る工程で、ＰＢＯ繊維の切断が激しく、パルプ状よりも繊維が切断された極短繊維状になった場合でも、ろ水度値は低い値となる。単に繊維が切断された極短繊維状態では、パルプ状態と異なり、繊維間の物理的絡み合いがあまり期待できない。
【００１８】
本発明では、ＰＢＯパルプを用いることにより繊維間の物理的絡み合いを持たせることを特徴としているために、パルプ状態としては、ろ水度、繊維長、比表面積を指標とする。
【００１９】
本発明でのＰＢＯパルプの平均繊維長は２．０ｍｍ以下が好ましい。より好ましくは、平均繊維長が１．８〜０．１ｍｍの範囲にあるのが好ましい。本発明での平均繊維長は、メッツォオートメーション株式会社製、商品名：カヤーニＦＳ−２００により、測定した値である重さ加重平均繊維長である。繊維長が短く、平均繊維長が０．１ｍｍより小さいと、抄造時の水引きが悪くなり、ワイヤー目つまり等の抄造工程に不具合を生じるおそれがある。本発明でのＰＢＯパルプの比表面積は５ｇ／ｍ２以上が好ましい。さらに好ましくは１０ｇ／ｍ２以上。さらに好ましくは１５ｇ／ｍ２以上である。本発明での比表面積は、流動式比表面積測定装置（窒素ガス吸着法）で測定した値をいう。ＰＢＯパルプの比表面積が５ｇ／ｍ２より小さいとパルプ状態があまりよくなく、太い主ＰＢＯ 繊維から小さな枝があまり分かれてなく、その繊維による絡み合いの効果があまり見られない。
【００２０】
ＰＢＯパルプの役割としては、上記で述べた繊維間の物理的な絡み合いによるシート強度の向上以外に、シートの薄葉化、シート密度の調整の役割があげられ、上記範囲の中で、随時最適なパルプ状態のものが使用される。なお、シートの薄葉化とは、ＰＢＯ繊維をパルプ状にするために繊維径が細くなる為にシート化した際のシート厚さをＰＢＯ繊維のみを使用した場合よりも薄くすることができることを意味する。つまり、ＰＢＯ繊維をフィブリル化してパルプ状にするということは、ＰＢＯ主繊維から小さな枝を分割させてＰＢＯパルプとするために、当然繊維径はＰＢＯ主繊維の繊維径よりも細い繊維が多数伸びていることになる。よって、シート化した際に、ＰＢＯ繊維の積層による厚みよりもＰＢＯ繊維より繊維径が細いＰＢＯパルプの積層による厚みの方が薄くなる。このようにして薄くすることによって、そのシートを芯材として熱硬化樹脂を含浸したプリプレグ、およびそれを用いたプリント基板も薄いものが作製できるメリットがあることを意味する。
【００２１】
一般的なプリプレグ及びプリント基板の芯材としてはガラスクロスが用いられているが、ガラスクロスは薄くする事が困難であり、また薄くすることよりプリント基板としての特性が低下する。例えば、ガラスクロスはガラス繊維を織っているために、織り目がある。薄くすればするほど、織り目が顕著に凹凸となる、樹脂含浸したプリプレグにおいて、織り目の凹凸の凸部分はガラス繊維が表面近傍に析出しており、凹部分では樹脂リッチとなっている。この樹脂とガラスの比率のバラツキが電気特性に影響し、高機能化であるファインパターン化が進むとこのバラツキが問題となる恐れがある。
【００２２】
また、薄くなる程ガラスクロスの織り目部分の凸部分の樹脂量が少なく、その上に銅箔を配置し、一体成形し、回路と形成した場合、ガラス部分が直接銅箔と接触したり、僅かな樹脂を介するだけとなり、イオンマイグレーション等の電気絶縁性に問題を生じる恐れがある。一方、本発明の湿式不織布は織物と違って、シート表面に凹凸が存在せず、薄くなるほどガラスクロスに比べて優れたその表面平坦性が上記問題を解決でき、それが大きな特徴となる。
【００２３】
また、ＰＢＯ繊維のパルプ化により、繊維径が細くなるために、ＰＢＯパルプを添加したシートは、ＰＢＯ繊維のみを使用しているシートより密度が高くなる。このＰＢＯ繊維とＰＢＯパルプの混合により、シート密度を調整することが可能となり、最終的に熱硬化性樹脂の含浸性およびシート、プリプレグ、プリント基板の厚みを調整することができる。
【００２４】
本発明では、ＰＢＯ繊維およびＰＢＯパルプを主体繊維としたシートに樹脂を含浸してプリプレグを得るために、シートには樹脂含浸の為に必要な空隙率が存在しなければならない。樹脂含浸に適する空隙率を得るために本発明においてＰＢＯ繊維とＰＢＯパルプの配合比率は重量比で１：９〜９：１の範囲であることが好ましい。より好ましくは２：８〜６：４の範囲である。さらに好ましくは３：７〜５：５の範囲である。
ＰＢＯパルプの配合比率が１より小さいと、空隙率が過小となり、ＰＢＯパルプの配合比率が９より大きいと、空隙率が過大になる。その理由は、ＰＢＯパルプはＰＢＯ繊維よりも繊維径が小さく、パルプ状態（幹繊維から多数の枝わかれした細い繊維が出ている状態）であるために、ＰＢＯパルプの比率を多くするとシートの密度が大きくなり、空隙率が低下するためである。
【００２５】
本発明に於いて用いられる繊維状あるいはパルプ状バインダーとしては、加圧加熱処理により溶融あるいは柔らかくなり、繊維間の物理的絡み合いを強固にしたり、繊維間を溶着させることができる繊維あるいはパルプ状のものならば特に限定されない。その中でも、ポリアリレート繊維（融点２８０〜３０８℃）、ポリアリレートパルプ、ポリエチレン（融点１３０℃）、ポリエステル（融点１６０℃）の繊維あるいはパルプが挙げられ、これらを１種類あるいは２種類以上を混合して使用することができる。パルプ状であれば、繊維間同士の物理的な絡み合いによるシート強度向上が期待でき、バインダー繊維としての機能を発現する熱処理以前の抄造工程における抄造シートのシート強度向上の役割を果たす事ができる。
なお、本発明の融点としては、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定したものを融点とする。
【００２６】
本発明における繊維状あるいはパルプ状バインダーの配合量は、本発明の電気絶縁用基材における配合量が１〜４０重量％の範囲であることが好ましい。より好ましくは５重量％〜２０重量％、さらに好ましくは５重量％〜１５重量％である。１重量％未満であると、バインダーとしての機能が低下し、最適なシート強度が得られなくなる。また、４０重量％を越えると、バインダーとしての機能の他に、シートにおいて主体的な性質が強くなり、本発明で用いる主体繊維であるＰＢＯ繊維あるいはＰＢＯパルプの特徴である、耐熱性、低誘電性、低吸湿性等の特性が損なわれる可能性がある。よって、必要なバインダー性能を維持できる中で、バインダーの配合量は少ない方が好ましい。
なお、本発明の電気絶縁用基材には、通常の製紙に用いられている各種の紙力増強剤、分散剤、消泡剤、界面活性剤、合成粘剤や顔料成分等の添加剤が含まれる場合もある。
【００２７】
本発明で用いられるガラス繊維は、一般的なガラス繊維が使用でき、特に限定されるものではない。また、形状も繊維状以外にも、燐片状、球状、異形等、特に形状は限定されない。電気絶縁用基材として使用されることから、電気特性の一つである誘電率は低い方がより好ましい。例えば、一般的なガラスクロスは加工、強度、機械的特性面のバランスからＥガラス（誘電率６．７）が主に用いられている。本発明の電気絶縁用基材は、湿式抄造法の採用により、ガラス繊維を含む材料繊維はランダムに配置している。また、高強度なＰＢＯ繊維およびＰＢＯパルプを用いていることから、ガラスクロスでは誘電率は低くて良好だが、機械的強度面で劣るためにあまり使用されない、Ｑガラス（誘電率３．８）、Ｄガラス（誘電率４．２）、その他の低誘電性ガラス繊維を用いる事ができる。そのため、プリント配線板においては、良好な低い誘電率の基板を得ることが可能となる。
【００２８】
本発明におけるガラス繊維の配合量は、５〜９５重量％が好ましい。より好ましくは、１０〜７０重量％。さらに好ましくは、２０〜５０重量％である。５重量％より少ないとガラス繊維を添加した効果、具体的にはコスト低減、寸法安定性としての骨材的役割、強度、薄葉化等の効果が得られなくなる可能性がある。また、９５重量％より多いと、ガラス繊維同士を保持してシート形状を保つためのバインダーの効果の低減、ＰＢＯ繊維およびＰＢＯパルプを用いる効果、具体的には、低誘電性、低熱膨張係数、ＰＢＯパルプの特徴である無配向性等の効果が得られなくなる可能性がある。
【００２９】
ＰＢＯ繊維は高弾性率な特徴を有しており、そのＰＢＯ繊維およびＰＢＯパルプを主体としたＰＢＯ繊維シートに樹脂を含浸したプリプレグ、そのプリプレグを積層したプリント基板の弾性率も高い。このため、これらの基板では、厚さを薄くした場合でも、応力が加わったときの変形量が小さく、電気接続信頼性、クラック発生防止、強度、寸法安定性等に優れるといった特性を十分保持できるのである。
また、ガラス繊維は繊維径が３〜５μｍと細い繊維径があり、本発明の電気絶縁用基材の薄葉化には有利に働く。因みに、ＰＢＯ繊維径は１２μｍであり、ＰＢＯをパルプ化することにより、繊維径を細くすることができる。よって、ガラス繊維混抄により、ＰＢＯパルプと同様の効果としてシートの厚みの薄葉化が可能となる。
なお、本発明の電機絶縁用基材の厚さは、１０μｍ〜５００μｍが好ましい。１０μｍ未満では、実用的な強度を保つことができない。また、５００μｍを越えると生産性が低下する。
【００３０】
本発明における電気絶縁用基材は、以下に説明する方法で作製できる。ただし、この方法に限定はされない。まず、ＰＢＯ繊維とそのＰＢＯ繊維をフィブリル化したＰＢＯパルプを水中に分散させて、その後ガラス繊維を添加し、あるいは、ＰＢＯ繊維とそのＰＢＯ繊維をフィブリル化したＰＢＯパルプを水中に分散させて、その後ガラス繊維を添加し、更にその後繊維状あるいはパルプ状バインダーを添加し、更に攪拌し水中分散させる。その得られた水分散スラリーを通常の抄紙機により抄紙網上で脱水してウェブを形成し、ドライヤーを通して水分を除去して乾燥し、一次シートを得る。その後、該一次シートを熱カレンダー等の１対の熱ロールにより加熱加圧処理を施し、繊維間の物理的な絡み合いを強固にしてシートを形成したり、バインダー繊維を溶融融着しシートを形成する。または、ドライヤーを通して、また同時に加圧を行うことにより水分除去をするのと同時にバインダーの溶融融着を行い、シートを形成する。この際、加圧圧力や加熱温度を調整することで、得られるシートの密度、つまり空隙率を調整することができる。本発明の電気絶縁用基材は、熱硬化性樹脂を含浸するために空隙を有していなければならない。空隙率の調整は、加圧圧力を高くすると小さくなり、加圧圧力を小さくすると空隙率は大きくなる。含浸する樹脂によって、所望の空隙率を得るために加圧圧力および加熱温度は調整することができる。
【００３１】
なお、本発明の電気絶縁用基材の作製には、通常の製紙に用いられている各種の紙力増強剤、分散剤、消泡剤、界面活性剤、合成粘剤や顔料成分等の添加剤を使用することが出来る。このようにして得られる本発明の電気絶縁用基材は、不織布の製造に使用されている乾式法と比較して、湿式法であるために厚みが薄く地合が均一という優れた特徴を有している。
また、電気絶縁性基材として十分な電気絶縁性を有するために、抄造工程中に含まれる不純物、特に有機物等を除去するために、本発明で得られた電気絶縁性基材を使用したバインダーの融点以下の温度に長時間さらして、付着含有された有機物を熱分解除去する工程を加えることもできる。
【００３２】
本発明におけるプリプレグは、本発明により得られた電気絶縁用基材に不純物を含まず，電気抵抗の高い熱硬化性樹脂ワニスを含浸し、乾燥、硬化して製造することができる。熱硬化性樹脂としては，エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ポリイミド樹脂等が使用できる。特に限定されるものではない。
【００３３】
本発明におけるプリント配線板は、前記プリプレグの層に金属箔を重ね、これらを加熱加圧成形して金属箔張り積層板とし、金属箔を所定の回路にエッチング加工して製造する。多層プリント配線板は、前記プリント配線板にプリプレグを介して金属箔を重ね、加熱加圧成形により一体化し、金属箔を所定の回路にエッチング加工して、回路層数を増やすこともできる。または、複数枚のプリント配線板の間にプリプレグを介在させ、表面にはプリプレグを介して金属箔を重ね、これらを加熱加圧成形により一体化し、金属箔を所定の回路にエッチング加工して製造する。
【実施例】
【００３４】
以下に、電気絶縁用基材とこの基材を用いたプリプレグの実施例を説明する。以下には，プリント配線板については具体的に説明していないが，その製造方法は上記したとおりであるので、その説明を省略する。
【００３５】
〈実施例１〉
ＰＢＯ繊維（東洋紡績社製、商品名：ザイロン、繊維長３ｍｍ）を２４重量％とそのＰＢＯ繊維をフィブリル化処理して、カナダ標準ろ水度６１０ｍｌ （ＪＩＳ Ｐ ８１２１）、カヤーニＦＳ２００によって測定した平均繊維長（重さ加重平均）が１．２ｍｍ、（島津製作所社製フロソーブＩＩ２３００）によって測定した比表面積が２１ｍ２／ｇであるＰＢＯパルプを３６重量％の割合で配合したＰＢＯ繊維／ＰＢＯパルプの繊維原料を水中に分散させて、その後ガラス繊維（ユニチカグラスファイバー社製、ＰＤＥＩ／８ＺＡ５０９、繊維長３ｍｍ、繊維径６μｍ）を３０重量％添加して、その後パルプ状バインダーとしてベクトランパルプ（クラレ社製ポリアリレート繊維）を１０重量％添加して攪拌し水中に分散させ湿式抄紙して、不織布を得た。その不織布を２２０℃に加熱調整した熱カレンダーを用いて、線圧１００Ｋｇｆ／ｃｍの条件で加熱加圧による熱圧着処理を行い、バインダーを溶融融着させて、坪量４０ｇ／ｃｍ２、厚み４０μｍの本発明の電気絶縁用基材を得た。得られた電気絶縁用基材に臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂ワニスを含浸し、乾燥、硬化して、樹脂含有量５０重量％のプリプレグを得た。得られたプリプレグを４枚重ね合わせて、その上下面に銅箔（１８μｍ／電解銅箔）を配置し、温度１７０℃、圧力４ＭＰａで加熱加圧成形し、銅張積層板を得た。
【００３６】
（実施例２）
ＰＢＯ繊維を３４重量％、ＰＢＯパルプを５１重量％、ガラス繊維（ユニチカグラスファイバー社製、商品名：ＰＤＥＩ／８ＺＡ５０９、繊維長３ｍｍ、繊維径６μｍ）を５重量％使用した以外は実施例１と同様の方法で本発明の銅張板を得た。
【００３７】
（実施例３）
ＰＢＯ繊維を１２重量％、ＰＢＯパルプを１８重量％、ガラス繊維（ユニチカグラスファイバー社製、商品名：ＰＤＥＩ／８ＺＡ５０９、繊維長３ｍｍ、繊維径６μｍ）を６０重量％使用した以外は実施例１と同様の方法で本発明の銅張板を得た。
【００３８】
（実施例４）
ＰＢＯ繊維を２６重量％、ＰＢＯパルプを３９重量％、パルプ状バインダーとしてベクトランパルプ（クラレ社製ポリアリレート繊維、商品名：ベクトラン）を５重量％使用した以外は実施例１と同様の方法で本発明の銅張板を得た。
【００３９】
（実施例５）
ＰＢＯ繊維を２０重量％、ＰＢＯパルプを３０重量％、パルプ状バインダーとしてベクトランパルプ（クラレ社製ポリアリレート繊維、商品名：ベクトラン）を２０重量％使用した以外は実施例１と同様の方法で本発明の銅張板を得た。
【００４０】
（実施例６）
ＰＢＯ繊維を４８重量％、ＰＢＯパルプを１２重量％使用した以外は実施例１と同様の方法で本発明の銅張板を得た。
【００４１】
（実施例７）
ＰＢＯ繊維を１２重量％、ＰＢＯパルプを４８重量％使用した以外は実施例１と同様の方法で本発明の銅張板を得た。
【００４２】
（実施例８）
パルプ状バインダーとしてＰＰ-ＳＷＰ（三井化学社製ポリプロピレンパルプ、商品名：Ｙ６００）を使用した以外は実施例１と同様の方法で本発明の銅張板を得た。
【００４３】
（実施例９）
パルプ状バインダーとしてＰＥ-ＳＷＰ（三井化学社製ポリエチレンパルプ、商品名：ＥＳＴ‐８）を使用した以外は実施例１と同様の方法で本発明の銅張板を得た。
【００４４】
（実施例１０）
ＰＢＯパルプとして、カナダ標準ろ水度５２０ｍｌ （ＪＩＳ Ｐ ８１２１）、カヤーニＦＳ２００によって測定した平均繊維長（重さ加重平均）が０．９ｍｍ、（島津製作所社製フロソーブＩＩ２３００）によって測定した比表面積が２６ｍ２／ｇであるＰＢＯパルプを用いた以外は実施例１と同様の方法で本発明の銅張板を得た。
【００４５】
（実施例１１）
ＰＢＯパルプとして、カナダ標準ろ水度４１０ｍｌ （ＪＩＳ Ｐ ８１２１）、カヤーニＦＳ２００によって測定した平均繊維長（重さ加重平均）が０．６ｍｍ、（島津製作所社製フロソーブＩＩ２３００）によって測定した比表面積が３２ｍ２／ｇであるＰＢＯパルプを用いた以外は実施例１と同様の方法で本発明の銅張板を得た。
【００４６】
（比較例１）
ＰＢＯパルプを使用せずに、ＰＢＯ繊維のみを使用したこと以外は実施例１と同様の方法で銅張板を得た。
【００４７】
（比較例２）
ＰＢＯ繊維およびＰＢＯパルプの代わりに、アラミド繊維およびアラミドパルプ（デュポン社製、商品名：ケブラー）を用いた以外は実施例１と同様の方法で銅張板を得た。
【００４８】
（比較例３）
ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸した銅張板ＦＲ‐４を比較に用いた。
【００４９】
上記各例における電気絶縁用基材、プリプレグ、銅張積層板の評価項目と評価方法を以下に示す。
（１）電気絶縁用基材のシート強度
ＪＩＳ Ｐ ８１１３に準じて室温にて測定した。
（２）はんだ耐熱性
ＪＩＳ Ｃ ６４８１に準じて、測定試料を８時間煮沸し、２６０℃のはんだ浴に３０秒つけて、銅張積層板の銅箔の膨れ等外観不良の有無を確認し、外観不良が生じたものは×、生じないものは○とした。
（３）絶縁性
銅張積層板をプレッシャークッカーにて２００時間処理した後、ＪＩＳ Ｃ ６４８１に準じて絶縁抵抗を測定し、１．０×１０１３Ω以上のものを○、それ未満のものを×とした。
（４）誘電率
ＪＩＳ Ｃ ６４８１に準じて、１ＭＨｚの周波数帯での誘電率を測定した。
（５）熱膨張係数
ＪＩＳ Ｃ ６４８１に準じて測定した。測定範囲は室温〜２００℃。
【００５０】
上記比較試験の結果を取りまとめ表示したのが、表１である。
表１に記載のとおり、本発明に係るＰＢＯ繊維およびＰＢＯパルプおよびガラス繊維を主体繊維とした電気絶縁用基材は、プリプレグや銅張積層板の製造工程において十分な強度を有し、その電気絶縁用基材と用いたプリプレグ、プリント配線板は、非常に優れた電気絶縁性、はんだ耐熱性、電気特性、低熱膨張係数を有することができる。
【００５１】
【表１】
2005299053.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、高機能電子機器の部品実装に必須な、誘電率および誘電正接が小さく、寸法安定性と熱的な安定性を有し、かつ、低吸湿性、低熱膨張係数を示す電気絶縁用基材、並びにプリント配線板の分野での利用が可能である。